Đào Bitcon là gì và Nguyên lý khai thác Bitcoin

Để có thể gửi Bitcoin, bạn cần lấy Bitcoin từ ví tiền điện tử của bạn, điều này cũng hoàn toàn tương tự cho các giao dịch khác trên mạng lưới blockchain. Vậy bạn có thể tự hỏi:

Số Bitcoin trên mạng lưới này bắt nguồn từ đâu?

1. Đào Bitcoin là gì?

Như một giải pháp đề bù đắp cho các công việc của các nút trong mạng lưới blockchain bởi những đóng góp khi tham gia giải quyết những vấn đề mang tính toán học phức tạp nên trong mạng lưới bitcoin có một phần thưởng sẽ được trao cho những người tham gia giải quyết các vấn đề toán học với từng khối này.

Hoạt động vận hành phần mềm blockchain của Bitcoin để nhận về các đồng bitcoin thưởng từ chính mạng lưới được gọi là hoạt động “khai thác” hay còn gọi là “đào” – nó khá tương đồng với hoạt động khai thác vàng. Do đó:

Đào Bitcoin là quá trình thêm khối mới vào Blockchain và tạo ra những Bitcoin mới. Cứ mỗi khối được thêm vào Blockchain, Bitcoin mới sẽ được tạo ra như một phần thưởng cho thợ đào đã thêm được một khối mới vào Blockchain.

Để nhận được phần thưởng cho việc thêm khối mới vào Blockchain cũng giống như khai thác những viên đá quý nhỏ ra khỏi tảng đá lớn. Theo đó, để thu được phần thưởng, chúng ta phải làm rất nhiều công việc, khoan đục một khối đá lớn mới giành được phần thưởng nhỏ cho những nỗ lực bỏ ra.

Thợ đào là một máy tính kết nối với mạng lưới Blockchain của Bitcoin, sẽ thực hiện việc giải quyết một mảnh ghép toán học để thêm khối vào Blockchain. Nếu giải đáp thành công một mảnh ghép toán học, thợ đào hoàn toàn có thể thêm một khối mới vào Blockchain và được tưởng thưởng bằng bitcoin vì nỗ lực đã bỏ ra, đây được gọi là phần thưởng khối.

Mảnh ghép toán học mà thợ đào cố gắng giải quyết rất khó xử lý, nhưng rất dễ xác nhận câu trả lời đúng hay sai một khi nó được tìm thấy. Điều này cũng tương tự như tìm mật mã mở khóa, rất khó đoán, nhưng một khi mật mã khóa được khám phá ra, mọi người đều có thể nhập mã số đó vào để xác thực rằng mật mã đó mở được khóa.

2. Nguyên lý đào Bitcoin

Đầu tiên bạn cần phải biết được rằng mục đích của việc đào Bitcoin không phải là tạo ra Bitcoin mới. Mà đó là hệ thống khuyến khích. Đào là cơ chế mà nhờ đó sự bảo mật của Bitcoin được phi tập trung hóa.

Khi một giao dịch đã được truyền gửi trên mạng lưới Bitcoin, nó vẫn đang trong quá trình chờ xử lý cho đến khi được thêm vào một khối. Các thợ đào kết nối với mạng lưới Bitcoin có thể chọn bất cứ giao dịch nào đang chờ xử lý để đưa nó vào một khối. Thông thường, họ sẽ chọn các giao dịch có mức phí giao dịch cao nhất để nhận được phí giao dịch cùng với phần thưởng khối.

Một mã băm là dữ liệu xuất của tất cả các giao dịch, một ví dụ về mã băm mà chúng ta đã thấy khi khám phá Blockchain của Bitcoin là:

000000000000000000h6542c88266342d6f7380a275d5b98e1882f85347c48de

Một khối chỉ có thể được thêm vào mạng lưới nếu nó có mã băm hợp lệ thấp hơn chỉ tiêu mạng lưới hiện thời. Xử lý mảnh ghép toán học mà các thợ đào đang cố gắng giải đáp chính là tìm ra một số tạo nên một mã băm có giá trị thấp hơn chỉ tiêu mạng lưới.

Việc này tương tự như tung đồng xu hay tung xúc xắc vậy, chỉ tiêu mạng lưới có thể là 4; như thế, nếu bạn tung được số nhỏ hơn 4, bạn có thể thêm một khối hợp lệ vào Blockchain và nhận được phần thưởng khối. Kỹ năng không có vai trò gì trong việc tung được con số thấp hơn, mà chỉ thuần túy là xác suất ngẫu nhiên. Nếu tốc độ tung xúc xắc càng nhanh, bạn càng tung được nhiều lần hơn, và càng có cơ hội tung được con số nhỏ hơn 4.

Mạng lưới Bitcoin được thiết kế để thêm một khối vào Blockchain cứ mỗi 10 phút một lần, và khi nhiều thợ đào tham gia mạng lưới, họ sẽ tăng cơ hội đoán ra con số nhỏ hơn chỉ tiêu của mạng lưới.

Trong ví dụ về xúc xắc, nếu ai đó cần 10 phút để tung được con số nhỏ hơn 4, thì khi có thêm một người nữa tham gia cùng tung xúc xắc, thì về lý thuyết, thời gian tung được con số nhỏ hơn 4 sẽ giảm đi một nửa. Mạng lưới Bitcoin điều chỉnh bằng cách giảm chỉ tiêu mạng lưới xuống còn 2 để tăng độ khó lên. Bây giờ, họ phải tung được con số nhỏ hơn 2, tức là thấp hơn chỉ tiêu của mạng lưới, và khi đó họ có thể thêm một khối vào Blockchain.

Một khi khối hợp lệ được thêm vào Blockchain, tất cả các thợ đào sẽ lặp lại quá trình này với nhóm các giao dịch tiếp theo để thêm một khối hợp lệ khác vào Blockchain.

Mạng lưới Bitcoin thực hiện việc này trên quy mô lớn hơn, với hàng trăm nghìn máy tính thực hiện việc đoán số ngẫu nhiên để tạo ra mã băm thấp hơn chỉ tiêu của mạng lưới. Và cứ 2.016 khối được thêm vào, chỉ tiêu của mạng lưới sẽ được điều chỉnh để đảm bảo các khối được thêm vẫn 10 phút một lần.

3. Đào Bitcoin bằng điện toán đám mây

Đào Bitcoin bằng điện toán đám mây là hình thức khai thác mà công suất tính toán được mua lại từ một công ty khai thác lớn, nơi chứa hàng loạt máy tính khai thác chuyên dụng. Các công ty này có thể tiếp cận nguồn điện giá rẻ và sở hữu một lượng lớn các chip máy tính với tốc độ xử lý cao để phục vụ hoạt động khai thác.

Hình thức khai thác trên đám mây tiết kiệm được chi phí đầu tư thiết bị, và giảm bớt hao tổn hằng ngày như điện năng. Chi phí bảo dưỡng cần thành toán thường sẽ được khấu trừ vào bitcoin trước khi trả cho bạn. Hình thức khai thác này còn cung cấp cơ hội khai thác nhiều loại tiền mã hóa đa dạng.

Hình thức khai thác trên đám mây có tiềm năng lớn hơn nhiều so với hình thức khai thác trên máy tính cá nhân có kết nối với một vùng khai thác.

Trong khi phần thưởng khai thác khối có thể khá lớn, hầu hết mọi người không thể tự khai thác thành công một khối được. Họ phải kết hợp công suất tính toán vào một mỏ khai thác hoặc thông qua hình thức khai thác trên đám mây. Phần thưởng khai thác nhận được thông qua khai thác đám mây và vùng khai thác đối với mỗi người tham gia đóng góp công suất tính toán là rất nhỏ. Mà họ phải tích lũy theo thời gian, tuy nhiên một số ví và sàn giao dịch lại không đồng ý nhận về phần thưởng khai thác, bởi vì điều này sẽ dẫn đến tình trạng có quá nhiều giao dịch quy mô cực kỳ nhỏ cần phải xử lý.

4. Pool khai thác Bitcoin

Phần thưởng cho việc đào Bitcoin là động lực chính thúc đẩy các thành viên đầu tư máy tính tham gia vận hành các nút nhờ đó nó sẽ cung cấp năng lực tính toán cần thiết để xử lý các giao dịch Bitcoin và giúp ổn định mạng lưới blockchain.

Vì phải mất một thời gian dài cho một máy tính điển hình để giải quyết một khối (trung bình khoảng 1 năm), nên các nút kết hợp với nhau trong các nhóm để phân chia số lần đoán mà mỗi người phải cố gắng để giải quyết khối tiếp theo. Bằng cách này, nhóm sẽ đoán nhanh hơn với số lượng phù hợp hơn và có thể nhận được phần thưởng chia sẻ giữa các thành viên trong nhóm. Các nhóm như vậy được gọi là các pool khai thác.

Hiện nay có một số pool khai thác khá lớn chiếm hơn 20% tổng công suất tính toán trên toàn mạng lưới. Điều này có ý nghĩa quan trọng đối với an ninh mạng lưới blockchain như đã nêu ở các bài trước trong ví dụ về tấn công “giao dịch kép” của Dũng.

Nguyên lý tạo khối và Thuật toán bảo mật Blockchain
Các giao dịch trong mạng lưới blockchain của bitcoin được bảo vệ bởi một cuộc chạy đua tính toán toán học: với bất kỳ kẻ tấn công nào muốn cạnh tranh với toàn bộ mạng lưới.

Ngay cả khi một trong các pool này có khả năng đạt được 50% công suất tính toán toàn mạng lưới thì các block được nhóm vào sau sẽ càng được nối dài hơn và qua đó mạng lưới càng an toàn hơn.

Tuy nhiên, một số pool khai thác với năng lực lớn trong mạng lưới blockchain thông thường sẽ giới hạn số lượng thành viên của họ để bảo vệ an ninh tổng thể cho mạng lưới blockchain.

Do sức mạnh tính toán mạng tổng thể thường được tăng cường theo thời gian do đổi mới công nghệ và số lượng nút ngày càng gia tăng nên hệ thống blockchain cũng sẽ cân chỉnh lại độ khó của các công thức toán học để giải quyết các khối tiếp theo để nhắm mục tiêu toàn bộ mạng lưới blockchain cần tới trung bình 10 phút để giải quyết những vấn đề này. Điều này sẽ đảm bảo sự ổn định mạng lưới và bảo mật tổng thể của hệ sinh thái blockchain.

Thêm vào đó, cứ sau 4 năm, phần thưởng khối sẽ được cắt giảm một nửa, do đó, cạnh tranh trong công việc khai thác Bitcoin (các hoạt động vận hành máy tính có cài đặt phầm mềm blockchain của bitcoin) sẽ khắc nghiệt hơn theo thời gian. Bên cạnh đó có một khoản phí giao dịch cũng được gắn thêm vào các giao dịch, các khoản phí này sẽ được các nút tạo khối block thu thập lại và phân chia với nhau. Nhờ vào cơ chế này, phí giao dịch sẽ kết hợp với các phần thưởng mạng lưới sẽ khuyến khích các nút vận hành xử lý các giao dịch nhanh hơn nhằm nỗ lực thu được các phần thưởng và phí giao dịch từ mạng lưới. Điều này có nghĩa là khi gửi một giao dịch đi, bạn có thể sẽ là người quyết định xem bạn có muốn giao dịch của mình được xử lý nhanh hơn (= phí đắt hơn) hay chậm hơn (= phí giao dịch rẻ hơn).

5. Tựu chung lại

  • Đào Bitcoin là quá trình bổ sung các giao dịch vào Blockchain Bitcoin và tạo ra những Bitcoin mới.
  • Thợ đào là những máy tính kết nối với mạng lưới Bitcoin và đóng góp công suất tính toán cũng như các nguồn lực khác vào mạng lưới.
  • Các giao dịch được nhóm lại với nhau trong một khối. Một khi thợ đào đã tập hợp được các giao dịch lại với nhau và giải quyết thành công thuật toán Bằng chứng Xử lý, thợ đào hoàn toàn có thể thêm một khối hợp lệ các giao dịch vào Blockchain.
  • Thợ đào được tưởng thưởng bằng các khoản phí giao dịch và phần thưởng khối cho mỗi khối giao dịch hợp lệ mà họ thêm được vào Blockchain của Bitcoin.
  • Hầu hết các khối đã được khai thác tại những vùng khai thác lớn hoặc từ các nhóm thợ đào tập hợp công suất tính toán của họ lại với nhau.
  • Hình thức khai thác trên đám mây là cách khai thác sử dụng công suất tính toán mua lại từ một công ty khai thác lớn, nơi sở hữu một dàn máy tính khai thác chuyên dụng.
  • Không chỉ các khối của Bitcoin mà của nhiều đồng tiền mã hóa khác cũng có thể khai thác được.

Nhìn chung, công nghệ blockchain mang lại tiềm năng lớn khơi nguồn cho một cuộc cách mạng trong các ngành công nghiệp và dịch vụ. Sức mạnh chính của nó nằm ở khả năng không đòi hỏi sự tin tưởng của các đơn vị trung gian và được phân tán. Hiện tại đã có rất nhiều hãng công nghệ lớn đã đầu tư nghiên cứu công nghệ này như IBM, Microsoft, Amazon…vv

Đừng quên đăng ký Otis Report - Nơi cung cấp và cập nhật nhanh nhất mọi thông tin vĩ mô và phương pháp đầu tư tăng trưởng với giá trị vượt thời gian.

Hãy đăng ký và tham gia các nhóm, channel của Otis Report dưới đây để được thảo luận cùng các chuyên gia và nhiều Otiser khác:

Bạn đã đăng ký thành công Otis Report
Xác minh thành công! Giờ đây, bạn đã có toàn quyền truy cập vào tất cả nội dung cao cấp của Otis Report.
Lỗi! Không thể đăng ký. Liên kết không hợp lệ.
Chào mừng trở lại! Bạn đã đăng nhập thành công.
Lỗi! Không thể đăng nhập. Vui lòng thử lại.
Thành công! Tài khoản của bạn đã được kích hoạt hoàn toàn, bây giờ bạn có quyền truy cập vào tất cả nội dung.
Lỗi! Kiểm tra Stripe thất bại.
Thành công! Thông tin thanh toán của bạn đã được cập nhật.
Lỗi! Cập nhật thông tin thanh toán không thành công.